基础排水和防止沉降措施.docx
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基础排水和防止沉降措施
第一节基础排水和防止沉降措施
【1】施工要求
【1.1】成井技术要求
（1）井口高度：
井口应高于地表以上0.20～0.50m，以防止地表污水渗入井内；
（2）围填滤料：
滤料围填需要严格按照设计图纸执行；
（3）粘土封孔：
降水井在滤料围填面以上采用粘土填至地表并夯实，并做好井口管外的封闭工作。
（4）成孔偏差：
井孔的平面位置偏差≤1.0m，井深偏差≤0.5m，井孔应圆正。
（5）井管偏差：
井深应圆正，上口保持水平，井管的顶角及方位角不能突变，井管安装倾斜度不能超过1度；井管截面尺寸偏差≤2mm，井管长度偏差≤0.2m。
（6）出水含沙量：
抽水稳定后，出水含沙量不超过2万分之一（体积比）。
（7）井内水位：
抽水稳定后，井内的水位应处于安全水位以下。
【1.2】成井施工要求
（1）测放井位
根据井位平面布置示意图测放井位，井位应避开工程桩和立柱桩，受施工条件的影响现场可做适当调整。
（2）安装钻机
机台应安装稳固水平，大钩对准孔中心，大钩、转盘与孔的中心三点成一垂线。
（3）钻进成孔
降水井开孔孔径为φ800/600mm，一径到底，混合井钻孔施工达到设计深度时，宜多钻0.3～0.5m。
做好钻探施工描述记录，在钻进过程中，如发现实际地质情况与勘察时提供的资料不一致时需及时通知设计人员，并对井的结构进行及时调整，确保滤水管的安放位置能够有效的进水。
钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳，轻压慢转，钻进过程中要确保钻机的水平，以保证钻孔的垂直度，成孔施工采用孔内自然造浆，当提升钻具或停工时，孔内必须压满泥浆。
（4）清孔换浆
下井管前的清孔换浆工作是保证成井质量的关键工序，为了保证成孔中在含水层部位不形成过厚的泥皮，当钻孔钻至含水层顶板位置时即开始加清水调浆。
钻进至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔底0.50m，进行冲孔，清除孔内杂物，孔底沉淤小于30cm，返出的泥浆内不含泥块为止。
第一次清孔换浆是成井质量得以保证的关键，它将直接影响成井质量，因此施工时清孔换浆工作没有达到规定的要求绝不允许进入下一道工序的施工。
（5）下井管
井管进场后，应检查过滤器的缝隙是否符合设计要求。
下管前必须测量孔深，孔深符合设计要求后，开始下井管，井管连接要牢固、垂直，下到设计深度后，井口固定居中。
下井管过程应连续进行，不得中途停止，如因机械故障等原因造成孔内沉淀过厚，应将井管重新拔出，扫孔、清孔后重新下入，严禁将井管强行插入孔底。
（6）回填滤料
填滤料前在井管内下入钻杆至离孔底0.30～0.50m，井管上口应加闷头密封后，从钻杆内泵送泥浆进行边冲孔边逐步调浆使孔内的泥浆从滤水管内向外由井管与孔壁的环状间隙内返浆，使孔内的泥浆密度逐步调低，然后开小泵量按井的构造设计要求填入滤料，并随填随测滤料的高度，直至滤料下至预定位置。
填滤料时，根据孔口返水情况调整泵量。
填滤料过程中要跟踪滤料上返高度，当滤料密实到设计高度后，向井管与孔壁间投优质粘土止水，优质粘土上部用粘性土填孔密实，防止泥浆及地表污水流入井内。
（7）井口封闭
在采用粘土封孔时，为防止围填时产生“架桥”现象，围填前需将粘土捣碎（粒径小于3cm为宜）后填入。
围填时应控制下入速度及数量，沿着井管周围按“少放慢下”的原则围填。
然后在井口管外做好封闭工作。
（8）洗井
洗井的目的：
①清除井壁上的泥皮，并把深入到含水层中的泥浆抽吸出来，恢复含水层的孔隙；
②抽吸出含水层中一部分细颗粒，扩大含水层的孔隙，形成一个人工过滤层。
洗井应在下完井管、填好滤料后立即进行，一气呵成，以免时间过长，护壁泥皮逐渐老化，难以破坏，影响渗水效果。
绝不允许搁置时间过长或完成钻探后集中洗井。
降压井洗井可结合活塞进行。
洗井用泵进行，先用泵洗井，待出水较少后，用清水对井底进行冲洗，同时用泵洗井，确保井底不存砂。
（9）安泵试抽
成井施工结束后，应及时下入潜水泵，铺设排水管道、电缆等，抽水与排水系统安装完毕，即可开始试抽水。
电缆与管道系统在设置时应注意避免在抽水过程中损坏，因此，现场要在这些设备上进行标识。
（10）排水
洗井及降水运行时应用管道将水排至场地四周的明沟（渠）内，通过三级沉淀后，再将排水沟（渠）中的水排入场外的市政管道中，场地四周的排水管道应定时清理，确保排水系统的畅通。
【1.3】降水井验收要求
针对本降水施工过程中的特殊过程，质量验收要求见下表：
序号
检查项目
技术要求
检查数量
1
成孔直径（mm）
减压井
成孔直径600mm，钢管直径273mm
全数
降水井及坑外观测井
成孔直径800mm，钢管直径500mm
全数
2
成孔偏差（m）
井孔的平面位置偏差≤1.0m，井深偏差≤0.5m
全数
3
井管要求
井管截面尺寸偏差≤2mm，井管长度偏差≤0.2m
全数
4
滤料
直径2-4mm
全数
5
孔口段粘土封填
不得使用粉性土，厚度≥1.5m
≥50％井数
【2】降水运行
【2.1】集、排水措施及要求
工程降水抽取地下水，减少基坑开挖范围内土体中的含水量，需要施工现场必须有合适的排水设施以满足工程降水的需求，确保降水运行排水的顺畅，保障降水效果。
对于施工现场的排水设施，根据工程实际情况进行安排，满足以下要求：
1集水设备的数量、安放位置以及水泵型号的选用，应考虑实际单井出水量及开挖深度对水泵扬程的要求；
2尽量缩短降水井与排水系统设施之间的距离，减少降水井排水的沿程水头损失，降低抽水设备的扬程消耗；
3基坑抽水运行期间应在基坑摆放相应的三级沉淀池，根据基坑长度和总的涌水量，沿基坑周边共布置4个三级沉淀池（如分段开挖可以根据具体开挖范围调整三级沉淀池数量），经三级沉淀池沉淀后排入附近市政管网。
【2.2】降水试运行
1每成井施工完一口井即投入运行，以便及时抽通降水井，确保降水井的出水量，然后停止抽水。
2试运行之前，需测定各井口和地面标高、静止水位，然后开始试运行，以检查抽水设备、抽水与排水系统能否满足降水要求。
3安装前应对泵体和控制系统作一次全面细致的检查。
检验电动机的旋转方向、各部位连接螺栓是否拧紧、润滑油是否足、电缆接头的封口有无松动、电缆线有无破损等情况，然后在地面上试转一下，如无问题，方可投入使用。
潜水电动机、电缆及接头应有可靠绝缘，每台泵应配置一个控制开关。
【2.3】正式降水运行
1坑内降水井需在基坑开挖前15-20天开始抽水，以满足预抽水时间，保证降水效果。
2正式抽水时，每口疏干井安装一台水泵。
3刚开始抽水的时候，地下水很丰富，水泵出水量大，随着时间的推移，单井出水量会逐渐减少。
4降水工作应与土方开挖施工密切配合。
在开挖过程中，逐步割除井管，并及时恢复抽水运行。
注意对降水井的保护，严禁挖土机破坏。
5抽水需要24小时派人值班，对基坑每日总出水量及坑内平均水位进行监测，若发现个别井出水量异常，对其进行单独出水量监测，并做好抽水记录，以掌握抽水动态，指导降水运行达到最优。
【2.4】降水井的保护措施
1总包单位应加强对土方作业人员的交底教育，从思想上加强他们对降水井保护的重要性的认识。
2加强对降水人员的交底教育，加强对降水井的保护和对土方作业人员要经常性的提醒。
3要有专人负责指挥土方开挖人员作业，在降水井处指挥挖掘机挖土。
4在降水井部位用红漆或红旗做好明显标示。
【2.5】监测要求
在降水运行期间，观测井应每天观测一次，在水位异常情况下，水位观测频率按实际需要增加。
水位和水量监测报表每天上报总承包、监理和业主单位。
施工单位及时统计降水报表，分析降水运行情况。
水位观测的频率分阶段进行：
序号
阶段
观测频率
1
预降水
二天一次
2
开挖阶段
一天一次，有异常情况频率加大
3
开挖结束后期降水
一天一次，有异常情况频率加大
【3】降水风险分析与应急预案
【3.1】风险分析
（1）大暴雨引起的基坑积水。
（2）市电停电导致井点溢水。
（3）坑内设置的勘探孔等未进行封孔处理或处理保护不当，造成深部承压水向坑底冒水、涌砂。
或下部承压水沿桩的四周或土层较薄弱处向上冒水、涌砂。
（4）降水结束后，如封井措施不合理，则在封井过程中可能存在涌水问题。
（5）施工过程中降水井破坏导致降水风险增加。
（6）基坑止水帷幕渗漏将是引起坑外沉降的主要风险源，一旦存在渗水或者大量流水造成的水土流失，对周边环境的影响将增加。
【3.2】应对措施
（1）现场应配备大功率排水设施。
（2）现场应预备应急电源。
（3）坑底如果局部出现冒水、涌砂迹象，应及时开启附近的备用井或坑外备用兼观测井降低水头，严重时，应立即停止基坑开挖，在降水的同时采用沙袋压重或往冒水处覆土。
（4）降水井封井过程一定要在静止水位前提下进行封井。
封井过程中专人监督，严格把关，保证封井质量，防患于未然。
（5）场地应配备备用井管和修井设施，一旦发生降水井破坏，及时组织工人进行抢修，在最短的时间内使降水井恢复正常工作，降低降水风险，保证基坑安全。
（6）.基坑开挖前施工单位应结合止水帷幕自身施工质量，根据“建质安（2011）367号”文的要求，与其他参建方研究止水帷幕渗漏专项检测方案，确认无渗漏水后方可进行大面积开挖。
【3.3】应急预案
（1）降水井在实际运行中，由于各种原因，可能出现机械损坏的情况而造成降水工程的中断。
为了避免出现这种情况，在进行物资配备时，配备降水备用物资（如大扬程的潜水泵、电缆、水管等），在现使用物资出现异常时，及时更换备用物资，确保降水运行正常进行。
（2）土方开挖要和降水密切配合，严禁土方超挖。
（3）加强基坑监测，做到信息化施工。
及时分析原因，调整施工工况。
【4】封井方案
【4.1】封井原则
（1）封井时间节点应根据结构设计要求确定，后期留井位置应避开基础梁柱位置。
（2）封井应会同总承包方、设计方及降水方确定封井原则并形成相关文件，在满足封井原则提出的相应要求时，由总承包方发出封井指令或降水方提出封井申请由总包确认。
收到相关参建单位签字认可后，降水方按指令或确认文件停止所有降水井抽水并实施降水井封井。
（3）采用封井措施后降水井部位不渗水。
【4.2】封井要求
封井分为底板浇筑前封井（即混凝土垫层浇筑时封井）、结构底板及侧墙施工后封井、回填覆土满足要求后封井三个主要阶段。
第一阶段：
底板施工前基坑开挖至基底，在施工底板垫层时，出水量较小的疏干井可以先进行封井。
封井前利用基坑内的其他工作的疏干井继续运行，控制水位始终位于基底以下0.5～1.0m。
第二阶段：
底板浇筑完成并完全达到设计强度后，留部分出水量大的疏干井做应急井，其余的疏干井实施封井。
第三阶段：
回填覆土后，所有预留井可以实施封井。
以上各个阶段可以进行封井处理的井的具体数量、位置等，可根据现场实际降水井运行情况、水位控制情况而定。
封井工作实施需取得相关参见单位签字认可后方可实施封井。
【4.3】封井方法
对于坑外观测井，井管可采用粘土直接回填。
对于坑内降水井，第一阶段作一般封井，在基坑开挖至基底时，将基底以上井管割除，在井内回填优质粘土（或素水泥）至井管口下2m处，待水量明显减小后，用素混凝土回填剩余的2m井管至井管口，结合基底混凝土垫层施工期间一并将井管位置浇筑混凝土，如下图所示。
第一阶段封井示意图
第二阶段和第三的阶段的降水井，由于需要穿过底板，待结构底板混凝土浇筑完成后进行封井，因此在底板施工前需要对降水井井管进行处理。
由于疏干井井管为桥式过滤器井管，井管穿过底板时为了保证底板与降水井管之间连接密实，不会发生渗漏，需要将原先的滤水管自基底以上更换成平管，并在平管对应底板中部的位置焊接一道刚性止水钢环（宽度不小于15cm），确保地下水不会沿基坑底板与降水井管交界面发生渗漏。
具体操作如下图所示。
预留井井管穿底板操作方法
第二、三阶段封井是在底板施工完成后封井，具体操作方法如下：
1、结构底板对应井管穿过结构底板位置预留0.6m见方，深度30cm的孔洞，孔洞位置面层钢筋暂不绑扎。
同时将井管四周泥土清理干净，并用砂纸将井管外侧铁锈清除，确保后期底板混凝土浇筑时，井管与混凝土接触面密实（如下图所示）。
2、待底板达到设计强度，满足封井条件后，向井管内回填优质粘土（或素水泥）至基底以下2m。
剩余部分至底板顶面以下20cm的井管采用微膨胀凝土回填（如下图所示）
3、回填混凝土达到设计强度后，清除井管内剩余积水，割除剩余未回填井管，在井口焊接厚钢板封口（详见下图所示）。
4、封井结束后，将底板上预留洞口面层钢筋接好，并采用比结构底板高一标号混凝土将井管回填至与顶板顶面齐平（详见下图所示）。
【5】土方回填施工
【5.1】材料准备
回填材料采用设计要求的素土、灰土回填。
施工中，严格按设计和规范要求选料，对每批回填用土进行轻、重型击实试验，使用前分别取样测定其最大容重和最佳含水量，确定填料含水量控制范围、铺土厚度和压实密度等参数。
进入现场的填土须经现场监理检查合格后方可进行回填。
回填土为粘性土和砂质土时，在最佳含水量时填筑，如含水量偏大应翻松、晾干或加干土拌匀；如含水量偏低，可洒水润湿，并增加压实遍数或使用压实机碾压。
【5.2】其它准备
1、室内回填和外槽回填在结构完成并达到规定强度后进行；管沟回填在管线铺设完成并经质量验收后进行（可分段验收和回填）。
2、根据填方土料种类、密实度要求、施工条件等，合理地确定填方土料含水率控制范围、虚铺厚度和压实遍数等参数。
3、回填前先将基底清理干净，清除积水杂物及其它不利于回填的材料，并采取截水措施防止表面滞水或施工用水流入填方区。
以免浸泡地基，造成基土下陷。
4、施工前，应抄平做好水平标志（皮数杆）。
如在基坑边，根据每层填土厚度画出水平控制线。
【5.3】工艺流程
基坑底部清理→检验土质→分层铺土、粑平→夯打密实→检验密实度→修整找平→验收
【5.4】工艺要点
1、填土前应将基坑（槽）底或地坪上的垃圾、杂物、积水清理干净，符合回填的虚土应压实，并经隐检合格后再回填。
回填土为粘性土和砂质土时，在最佳含水量时填筑，如含水量偏大应翻松、晾干或加干土拌匀；如含水量偏低，可洒水润湿，并增加压实遍数或使用重型压实机碾压。
2、回填前应先验收地下室外墙防水及保护层，待合格后方可下土回填。
3、基坑回填时机械或机具不得碰撞结构及防水保护层。
结构两侧和顶板500mm范围内以及地下管线周围采用人工使用小型机具夯填。
基坑回填采用机械压碾时，宜薄填、慢行、先轻后重、反复碾压，并按机械性能控制行驶速度，碾压时搭接宽度不小于200mm。
人工夯填时夯与夯之间重叠不小于1/3夯底宽度。
4、分层铺土：
为了控制铺土厚度，在边坡或外墙上划出每层虚土铺放的厚度线，每层土虚铺厚度控制在400mm，蛙式打夯机150～200mm，振动式打夯机为300mm，人工打夯不大于150mm。
各层虚铺厚度都要拉线找平，与外墙上的虚铺厚度相吻合。
每层摊铺后，随之粑平。
5、基坑回填应分层、水平夯实；地下沟槽两侧应水平、对称同时回填；基坑回填标高不一致时，应从底处逐层填实；基坑分段回填接茬处，已填土坡应挖台阶，其宽度不小于1000mm，高度不大于500mm。
6、夯打密实：
夯压的遍数应根据土的性质、压实系数及所选机具来确定，一般不少于三遍（要保证压实系数达到设计及施工规范的要求）。
打夯应一夯压半夯，夯夯相连，纵横交叉，每层夯压后都应用环刀取样，试验合格后才准许进入上层施工。
基坑回填碾压过程中，取样检查回填土密度。
机械碾压时，每层填土按基坑土长度50m（且不应大于1000m2）取一组；人工夯实时，每层填土按基坑长2.5m（且不应大于500m2）取一组；取样点不少于6个，即中部和两边各取两个点。
遇有填料类别和特征明显变化或压实质量可疑处应增加适当点位。
基坑回填碾压密实度应满足地面工程设计要求。
7、留接槎规定：
填土分段施工时，上下两层填土的接槎距离不小于500mm。
8、找平和验收：
填土最上一层完成后，应拉线或用靠尺检查标高和平整度。
应先回填深基坑（槽），待回填至与浅基坑（槽）标高一致时，再一起回填。
自检合格后按规定报验。
【6】建筑物的沉降观测
建筑物的沉降观测执行建设部《建筑变形测量规程》JGJ8-2007。
按变形测量二级技术要求施测。
（注：
《规程》第2.0.5条规定，一级沉降观测点高差中误差≦0.15mm，二级沉降观测点高差中误差≦0.50mm，考虑施工现场仪器等级，按二级沉降观测要求施测）
【6.1】点位的布设
点位布置详见沉降观测点位布设表。
名称
点位要求
作用
数量
基准点
变形影响范围以外，能长期保存的稳定位置
监测工作基点
2
工作基点
靠近观测点，便于观测的较稳定位置
沉降观测起算点
4
观测点
能反映建筑物沉降特征点
确定建筑物沉降量
利用已知水准点或沉降已稳定的建筑物突出部位建点。
现场4个首级水准点作为工作基点。
观测点布置在建筑物大角和外檐间隔15m左右位置。
【6.2】沉降观测技术要求
1、每季度对基准点和工作基点联测一次，冬雨季期间每月联测一次。
依据联测结果对工作基点高程进行修正。
2、沉降观测在基础柱拆模后进行，观测时间间隔随施工加荷情况而定，每层至少观测一次，装饰阶段和装修完各观测一次，无论何种原因最大观测间隔不能超过两个月。
3、沉降观测按定人、定仪器、定线路的三定原则进行
4、荷载突然变化或连续降雨期间增加观测次数，发现超出设计要求的不均匀沉降现象，立即进行逐日观测。
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